Доработка Edifier R1200.

Автор: Игорь Пичугин
Опубликовано 30.06.2009

Данная статья написана для тех кто хочет немного улучшить звучание своих гробиков R1200. Обладателем это чуда китайского "колосторя" я стал пол года назад. Они привлекли меня классическим дизайном и качеством исполнения, да и чего таить - это был единственный представитель класса 2.0, в тех местах, где я обитаю. Но первое же включение омрачило мои и так далеко не музыкальные уши. Звук оставался желать лучшего. Совершенно отсутствовали верхние частоты, плюс сюда накладывалось то, что нижняя граница была далеко не 30Гц из-за чего звук, как говорят любители "мурзилок", был похож на бубнение и кашу. Резонно предложив, что глупо требовать 30Гц-го баса от этих малюток, я решил выжать немножко высоких, тем более что вид пищалок внушал доверие на будущий успех. Кстати представители "мурзилок" назвали бы это процесс "добавить детализации". И вот через пол года я собрался!!!
Меня, как любого русского, давно занимала тема "колосторения", а как же, купить два динамика за 30 и сделать колонки со звучанием за 3000. Может когда-нибудь я и соберусь разбогатеть таким путем, а пока решил потренироваться на кошках (Тренироваться, вообще-то, на собачках надо. Прим. Кота.) за одно и матчасть подтянуть. Итак после вскрытия колонок было обнаружено что низкочастотного фильтра не было как класса (конечно откуда ему появиться в колонках за 50 у.е) , а на пищалку стоял ВЧ фильтр первого порядка, он же неполярный конденсатор на 2.2мкФ. Кстати неполярные конденсаторы в устройствах данного ценового диапазона большая редкость, поэтому авторитет Edifier в моих глазах сразу зашкалил до небес. В моей голове моментально созрел план на фильтр НЧ/ВЧ 2-го порядка, никак не меньше!!! Особенно грело душу то, что полоса затухания у данного типа фильтров 12 дцБ на октаву. Мечты, мечты, но об этом позже. Среди развалов на компе была найдена программа "Filter for acoustic system 3.0.0.0" ее можно скачать здесь. Советую так же скачать справку к программе, там много полезной теории для чайников.

Первое что приходиться решать "колостроителю" при проектировании разделительных фильтров для АС (теперь их стало модно называть кроссфильтрами) - это какую же границу раздела выбрать. Расскажу так, как это понимаю я. Если я не прав поправьте меня. И так, берем НЧ динамик с известной АЧХ или рабочей полосой частот (можно начинать и с другого конца, взять ВЧ динамик) теперь отнимаем одну-две октавы и получаем ту рекомендуемую частоту, которую будет воспроизводить наш динамик в колонке. А теперь начинается самое интересное. Надо найти такой ВЧ динамик чтоб его нижняя граница после отнятия одной-двух октав перекрыла бы верхнюю границу НЧ динамика или хотя бы совпала с ней. Это теория, а на практике меня ждали сухие надписи по китайский на обоих динамиках:

Сейчас на сайтах, по обзорам колонок, принято выкладывать АЧХ последних замеренных во всех мыслимых и не очень программах. Я понял, что мне для расчета фильтра, да и просто, чтоб потешить свое альтерэго, тоже необходимо замерить АЧХ моих китайских noname динамиков и показать их общественности. Для этих целей я выбрал программу audio Tester v1.3:

Сразу хочу забежать наперед и сказать, что графики получились кривые, т.к. использовался китайский электретный микрофон с непонятной АЧХ, но для надписи "сделано на коленках" и косвенного определения (методом сравнения было-стало) да и просто потренироваться, эти графики сойдут. И так, подключаете "эталонный" китайский микрофон, отпаиваете пищалку, нажимаете START и получаете что-то типа этого:

Как видите на графике резкий завал в районе 2кГц. Откуда он взялся я не знаю, может виноват китайский микрофон, а вот на слух, когда я игрался с генератором в audioTester-е, перед разборкой колонок, я слышал провал между 1100-1400Гц, что кстати на графике слегка прослеживается. Хотя слух как мы знаем вещь субъективная, но из всего этого я сделал вывод, что хоть и с дикими отклонениями этот график в целом показывает "куда ветер дует". Ну вы поняли короче. Следующий график для ВЧ головки (не забываем припаять ВЧ наместо (без конденсатора!!!), а НЧ отпаять.

На мой взгляд логичная АЧХ ВЧ головки, поэтому ей тоже решено было верить.
А теперь вернемся к абзацу, где я объяснял как выбрать границу среза для фильтров. Как мы видим из графиков завал НЧ головки начинается приблизительно с 1500Гц при уровне громкости в -24дЦб, что в принципе соответствует устоявшемуся подъему ВЧ головки, те же 1500Гц. Можно сделать вывод, насколько позволяет доверие к китайскому микрофону и забыв про октавы, что динамики подобраны нормально. Тогда возникает вопрос, а почему так хреново (плохо) играет ВЧ? Ответ прост, дело в заводском фильтре ВЧ, который по моим прикидочным расчетам настроен на частоту среза около 6500Гц. Зачем так было делать, я не знаю. Может конденсаторы нужного номинала не подвезли и Сяо Ли впаял то, что партия сказала, а может чтоб колонки не конкурировали с более дорогими моделями фирмы. Пусть это останется тайной фирмы. Меня же интересовал фильтр второго порядка, для моих паралепипедов.
Из справки программы "Filter for acoustic system 3.0.0.0" я почерпнул, что для двух полосных АС частота среза обычно колеблется в районе от 400 до 1200Гц. Вспомнив про свои графики, я еще больше уверовал в их достоверность. Но воспользоваться этой программой для расчета 2-х полосного фильтра мне не удалось, тк она накладывает ограничение, все динамики должны быть одного электрического сопротивления. Опять покопавшись у себя на компе, была выужена программа под DOS, позволявшая считать фильтр второго порядка для разных сопротивлений динамиков, но ту появилась новая задача - это должно быть сопротивление головки на частоте разделения фильтра. Что ж закон Ома еще никто не отменял. Замерив, по отдельности, ток и напряжения на динамиках, я получил, что сопротивление НЧ динамика на 1200Гц оказалось равным 13.2 Ом, а для ВЧ 9.4 Ом. Поставив эти данные в программу я получил ответ (см скриншот ниже).

Скажу сразу, фильтр второго порядка я не собрал по причине отсутствия приблизительно 150м медного провода, для катушек фильтра, но и оставлять так как есть тоже не хотелось, поэтому я тупо пересчитал фильтр ВЧ первого порядка. Получилось, что при частоте разделения 1200 Гц и сопротивлении ВЧ головки 9.4 Ом разделительный конденсатор должен быть 27.07мкф.

Его, при небольшой удаче, можно получить, если составить последовательно два конденсатора с номиналами 47мкФ и напряжением не менее 25в (во избежания пробоя).
Для тех, кто все-таки соберется сделать фильтр второго порядка, обращаю ваше внимание на то, что головки включены в противофазе тк LC цепочки поворачивают сигнал на 180.

Пару скриншотов было-стало.
Было:

Стало:

После сборки колонок появились долгожданные высокие частоты или как говорят любители журнала "Stereo" - "появилась детализация". Ну, а теперь у вас еще осталось 15 минут, чтоб раскрутить свои R1200 и перепаять фильтр. Дерзаете и всегда оперируйте цифрами и графиками, а не своими ощущениями, физика этого не любит и никогда не прощает.

Вопросы, как обычно, складываем тут.